От теорията до практиката: Използване на зонерски диоди за надеждна защита от пренапрежение
2024-05-15 9299

Zener Diodes, разработен в началото на 20 век от американския физик Кларънс Мелвин Зенер след доктора си от Харвардския университет през 1930 г., бележи значителен напредък в електронните компоненти.Тази статия подробно описва специфичните характеристики на тези диоди, които са силно легирани, за да създадат много тънки региони за изчерпване, където има силни електрически полета.Когато това поле достигне напрежението на разрушаването на диода, което може да бъде по -малко от 5V за разбиване на Zener или над 5V за разрушаване на лавината, то е достатъчно силно да изхвърля електроните от техните атомни връзки, генерирайки електрически ток.Това откритие предостави нов начин за контрол на електронните вериги, вариращи в напрежение на разрушаване от под 1 V до повече от 250 V, с допустими отклонения между 1% и 20%, улеснявайки точността в електронните дизайни.

Каталог

Фигура 1: Зенерален диод в истински PCB

Какво е Zener DioD?

Zener Diodes се възползват от характеристиките на разрушаването на PN възел, когато са обърнати обратно, и могат да играят по-голяма роля за поддържане на стабилността на техните терминални напрежения, когато токът се колебае значително.Напрежението на диода в тях остава постоянно и незасегнато от всякакви V ariat йони във входното напрежение.Тази стабилност е полезна при проектите на електронни вериги за противодействие на промените в напрежението на веригата, които могат да бъдат резултат от колебанията на захранването или подобни смущения.Чрез разполагането на зонера на зонера в стратегически точки, дизайнерите могат надеждно да стабилизират напрежението в натоварванията, като гарантират постоянни характеристики на електронните компоненти.Тази проста, но усъвършенствана функция на Zener Diodes ги прави неразделна част от съвременната схема, улесняване на прецизния контрол върху напрежението и повишаване на общата надеждност на електрическите системи.

В допълнение, електрическият символ на зеровия диод е различен от обикновения диоден символ.В диаграмите на веригата конвенционалните диоди, като сигнални диоди или захранващи диоди, са изобразени със стандартни символи, които се различават от тези, използвани за Zener Diodes.

Фигура 2: Редовен диод

Фигура 3: Зенерален диод

Що се отнася до Zener Diodes, създадени специално за преходно потискане на напрежението (TVS), те често се комбинират в едно устройство.Това комбинирано устройство е представено в схеми с отчетлив символ, който визуално го отличава от единични зерови диоди и други видове диоди.Този специализиран символ помага на техниците и инженерите бързо да идентифицират функцията и характеристиките на устройството във верига, като гарантират точен и ефективен дизайн и отстраняване на проблеми.

Фигура 4: Комбинация от два телевизора Zener Diodes

Общи стойности на диод на Zener и номера на части

Когато избирате диод Zener, е от решаващо значение да изберете такъв с оценка на напрежението, което съответства на нуждите на вашата верига, за да се гарантира ефективно регулиране и защита на напрежението.Ето разбивка на често използваните Zener Diodes, техните типични приложения и номера на части.

3.3V 1N5226

Идеален за стабилизиране на напрежението в 3,3V логически вериги, които обикновено се намират в микроконтролери и процесори за цифрови сигнали (DSP).Тези диоди гарантират постоянна работа чрез поддържане на правилното работно напрежение.

5.1V 1N5231

Често се използва в 5V цифрови и логически схеми, този диод е идеален за типични TTL (транзисторен-транзисторен логика) и CMOS (допълващи метални оксид-семико-повеник).Той осигурява надеждно регулиране на напрежението, предпазвайки чувствителни електронни компоненти от колебанията на напрежението.

Фигура 5: 1N5231 Измерване на диод на Zener

6.8V 1N5235

Този диод е пригоден за аналогови схеми, които работят малко над 5V, предлагайки допълнителна защита за специализирани сензори или по -стари логически IC (интегрирани схеми), които изискват буфер в напрежението, за да работи безопасно и ефективно.

9.1V 1N5239

Оптимални за 9V устройства с батерия, като преносими усилватели или безжични модули.Той гарантира, че тези устройства получават стабилно захранване, подобрявайки тяхната производителност и надеждност.

11.0V 1N5241

Подходящ за вериги, които се нуждаят от напрежение малко над стандартните нива на логика, включително определени аналогови схеми.Той също така осигурява защита от пренапрежение за 12V системи, което го прави универсален за редица приложения.

13.0V 1N5243

Обикновено се използва в 12V системи за захранване, особено в автомобилната електроника или системите за индустриален контрол.Той предлага стабилна защита от пренапрежение, предпазва се от потенциални шипове на напрежение, които биха могли да повредят системата.

15.0V 1N5245

Този диод се използва, когато е необходима стабилност на 15V напрежение, като например в захранването за оперативни усилватели или като основна защита в електронни системи с по -високи нива на работно напрежение.

Принцип на работа на Zener DioD

Зенерният диод работи на принципи, различни от типичните полупроводникови диоди поради уникалната си физическа структура, включваща тежък допинг.Този допинг води до значително по -тънка област на изчерпване, което прави електрическото поле по -интензивно в сравнение с това в обикновените диоди.

Когато Zener DioDE е с обратна пристрастност, силното електрическо поле в тесната му зона на изчерпване може директно да възбуди валентните електрони към проводимата лента при специфично напрежение, известно като напрежението на Zener.Това директно възбуждане води до разпадане на Zener, явление, различно от разпадането на лавината, обикновено се наблюдава при по -малко силно легирани диоди.При разпадане на лавината регионът на изчерпване се разширява при обратни отклонения, докато обратното напрежение е достатъчно високо, за да зареждате на малцинствените носители.Тези носители печелят достатъчно енергия, за да се сблъскат с решетъчните йони, освобождавайки повече електрони и поставяйки верижна реакция, която рязко увеличава тока.

Фигура 6: Напред на диод на Zener

Фигура 7: Принцип на веригата за защита от пренапрежение на Zener DioDE

Разграждането на Zener обаче произтича предимно от квантово тунелиране, причинено от интензивното електрическо поле, възникващо още преди да бъдат изпълнени условията за срив на лавината.Тази критична разлика позволява на Zener Diode да поддържа стабилно напрежение през своите клеми в присъствието на различни нива на ток, ключова характеристика, която се използва в дизайна на веригата за стабилизиране на напрежението.

Фигура 8: Диаграма на Zener DioDE Zener и Lavalanche Breakdown

Фигура 9: Схематична диаграма на разпадане на лавината на диода на Zener

За практически приложения, Zener Diodes са проектирани да използват или разграждане на Zener или срив на лавината, в зависимост от тяхното напрежение на Zener.Диодите с по -ниски напрежения на зенера, обикновено под 6V, предимно претърпяват разрушаване на Zener, което ги прави подходящи за приложения, изискващи стабилност на напрежението при по -ниски напрежения.Обратно, диодите с по -високи напрежения на Zener, над 6V, са по -склонни да изпитат срив на лавината, което е по -подходящо за обработка на по -високи диапазони на напрежение.Тази гъвкавост позволява на Zener Diodes да се използват в широк спектър от електронни приложения, като се гарантира надеждно управление на напрежението и повишаване на общата адаптивност на електронните вериги.

Разлика между зонер диод и сигнална диода

Zener Diodes и сигнални диоди са полупроводникови устройства, използвани в електронни схеми, но те се различават значително по функция и структура, особено когато са обратни.

Фигура 10: Zener Diode Vs.Сигнална диода

Zener Diodes—— Стабилност и защита на напрежението

Тези устройства са специално проектирани за обработка на условия на обратни пристрастия чрез тежък допинг на полупроводниковия материал.Това високо ниво на допинг намалява ширината на PN кръстовището, засилвайки електрическото поле в областта на изчерпване.В резултат на това, когато обратното напрежение достигне напрежението на разрушаването на Zener (VZ), Zener Diode позволява токът да тече в обратна посока без повреди.Тази характеристика е от решаващо значение за приложения като регулиране на напрежението и защита на пренапрежение, където е необходимо поддържане на стабилно напрежение или защита на чувствителни компоненти.Например, при сценарий на регулиране на напрежението, когато напрежението на веригата надвишава напрежението на Zener, диодът на Zener се активира, провежда ток и стабилизира напрежението, за да се предотврати колебанията, които могат да повредят електронните компоненти.

Сигнални диоди - - Ефективна обработка на сигнали и коригиране

За разлика от тях, сигналните диоди са проектирани за ефективна пренапрежение с минимално изтичане на обратния ток.Обикновено те позволяват на много малко ток да тече, когато се пристрасти към обратната страна - често само наноампери към микроамперите - което е незначително за повечето приложения.Тези диоди обаче могат да бъдат повредени, ако обратното напрежение надвишава напрежението им на разрушаване, което води до потенциално отворено или късо съединение.Техните основни приложения включват оформяне на сигнала, превключване и коригиране на ниска мощност, при което е необходимо пренасочване на преден план и трябва да се сведе до минимум обратният ток, за да се предотврати смущения.

Докато както Zener, така и сигналните диоди позволяват потока на тока от анод към катод, когато се пристрастява напред, тяхното обратен пристрастен поведение се грижи за различни нужди.Zener Diodes са незаменими в вериги, където трябва да се контролира напрежението или където компонентите се нуждаят от защита срещу шипове на напрежение.Способността им да провеждат обратно без щети е уникална и от съществено значение за такива защитни роли.Обратно, сигналните диоди се отличават в приложения, изискващи ефективна проводимост напред с стабилна изолация по време на обратното отклонение.

Изборът между Zener диод и сигналния диод зависи от специфичните изисквания на приложението - стабилизиране на напрежението и защита за първото, ефективно обработка на сигнала и коригиране за втория.Всеки тип диод предлага персонализирани предимства, които ги правят подходящи за различни роли в проектирането и внедряването на веригата.

Предимства и недостатъци на веригата за защита от пренапрежение на Зенера (OVP)

Предимства

Първо, веригата за защита на пренапрежението на Zener е значително ясна, състояща се предимно от Zener DioD, сдвоена със сериен резистор.Този минималистичен дизайн улеснява лесната интеграция в различни електронни настройки, което го прави достъпен дори за тези с основни технически умения.Освен това е лесно да се поддържа поради малкото участващи компонента.

На следващо място, използването на Zener Diodes за защита от пренапрежение е икономически изгодно.Както самите диоди, така и свързаните с тях компоненти са евтини и широко достъпни.Това прави Zener Diode Circuits атрактивна опция за ефективно регулиране на напрежението без значителна финансова инвестиция.

Нещо повече, Zener Diodes са проектирани да предлагат стабилен изход при определеното им напрежение на разбивка.Тази стабилност е от решаващо значение за ограничаването на напрежението до безопасни нива, като се гарантира надеждна защита срещу шипове на напрежение, които в противен случай биха могли да повредят чувствителните компоненти на веригата.

Недостатъци

Един важен недостатък е склонността на веригата да консумира значителна мощност по време на работа.Тъй като диодът на Zener се активира, за да закрепи напрежението, той също позволява да премине токът, който генерира топлина поради съпротивление.Тази топлина по същество е пропиляна енергия, което представлява предизвикателство в енергийните чувствителни приложения.

След това топлината, генерирана от zener диода при провеждане, може да доведе до по -високи температури във веригата.Прилагането на допълнителни мерки за охлаждане, като радиаторни мивки или вентилатори, може да е необходимо, за да се разсее топлината ефективно и да поддържа температурите на безопасни компоненти.

Въпреки това, докато зонерът се отличава при регулиране на напрежението, те по своята същност не осигуряват силна защита от свръхток.За да се предпази от прекомерни токове, които могат да възникнат по време на условия на повреда, често е от съществено значение да се сдвояват зерови диоди с други защитни компоненти като предпазители или прекъсвачи, които могат да усложнят дизайна на веригата и да добавят към цената.

Функцията на Zener DioD

Основната функция на веригата за защита на пренапрежение е непрекъснато да се наблюдава напрежението на веригата и да реагира бързо, ако надвишава прага на безопасност, като по този начин предотвратява потенциални повреди на електронните компоненти.Zener Diodes също играят тази роля, тъй като те могат да поддържат стабилна проводимост при специфично напрежение на обратното разрушаване, като същевременно проявяват високо съпротивление при нормални работни условия, като гарантират, че те не пречат на правилното функциониране на веригата.

Първо, идентифицирайте нормалното работно напрежение и максималния праг на напрежение, който може да повреди компонентите на веригата.Изберете zener диод с zener напрежение малко над нормалното работно напрежение, но под максималния праг на напрежение.Тази настройка гарантира, че диодът се активира за провеждане на електричество само когато напрежението надвишава нормалния диапазон, като по този начин се предпазва от пренапрежение.

Второ, интегрирайте избрания zener диод във веригата успоредно с компонента, който е предназначен за защита.Необходимо е прецизно поставяне, тъй като позволява на диода да отклонява излишното напрежение далеч от чувствителния компонент.Добавете резистор с ограничаване на тока последователно с диода на Zener.Целта на този резистор е да контролира потока на тока през диода, когато е активен, предотвратявайки повреда поради прекомерен ток и гарантиране, че веригата остава стабилна и безопасна при условия на пренапрежение.

Оперативен пример

Помислете за верига, предназначена за подобрено измерване на плътността на шума.Тук се поставя диод на Zener след захранването с ниско ниво, с напрежение на разрушаване точно над типичното захранващо напрежение, за да се справи с всякакви колебания.Zener Diode действа за абсорбиране на върховете на напрежението и стабилизиране на изходното напрежение до следващите вериги.Внимателно изчислен резистор, ограничаващ тока, се използва за защита на диода на Zener при различни условия на натоварване и осигуряване на постоянен изход на напрежението.

За да се справите с шумовите сигнали, включете кондензатор за блокиране на постоянен ток, за да филтрирате DC компоненти и да позволите само сигнала за шум от променлив ток, като гарантирате, че той е без DC смущения.След това шумният сигнал се усилва с помощта на усилвател с ниско ниво и евентуално чрез многоетапно усилване, за да се засили сигнала, без да се променя неговата цялост.След това този сигнал се предава през лентов филтър, зададен между 1KHz и 3kHz, за да се изолира и измерва шума само в целевия честотен диапазон, като по този начин се гарантира прецизност при откриване и измерване.

Накрая, сигналът се измерва с помощта на истински волтметър на RMS, който предлага висока точност и стабилност.Чрез внимателно избор на напрежението на Zener и конфигуриране на резистора, ограничаващ тока, веригата за защита от пренапрежение на Zener осигурява стабилно решение за защита на електронно оборудване от неочаквани събития с високо напрежение, като по този начин гарантира трайността и стабилната работа на електронните устройства.

Фигура 11: Зенерален диод, използван в веригата за измерване на плътността на шума

Как да защитим веригите от пренапрежение?

Защитата на чувствителни електронни компоненти, като микроконтролери, от прекомерни напрежения е от решаващо значение при проектирането на веригата.Обикновено микроконтролерите I/O пинове имат максимален толеранс на напрежение - често 5V.Превишавайки тази граница, рискува да повреди микроконтролера.Практически метод за защита на тези компоненти включва конструиране на верига за защита от пренапрежение (OVP), използвайки Zener Diodes.

За верига, в която нормалното работно напрежение е близо 5V, е идеален Zener Diode с малко по -голямо напрежение на разрушаване, като 5.1V.Това гарантира, че при нормални условия (напрежения под 5.1V), диодът на Zener остава непроводим и не пречи на операцията на веригата.Когато входното напрежение надвишава 5.1V, диодът Zener се активира, провежда ток и затяга напрежението до приблизително 5.1V, за да се предотврати повреда на компонентите на веригата надолу по течението.

За да валидирате дизайна, симулирайте OVP веригата, използвайки софтуер Spice, като Cadence Pspice.Настройте симулацията с източник на напрежение (V1), резистор, ограничаващ тока (R1) и избрания Zener диод (D2).В този сценарий приемете 6,8V Zener диод (например, 1N4099) за тестване.Ако напрежението на V1 надвишава 6,8 V, симулацията трябва да покаже, че изходното напрежение е ефективно ограничено до около 6,8 V или по -малко, потвърждавайки защитната способност на диода.

С входно напрежение 6V изходът трябва да остане стабилен и близо до входа, което показва нормална работа.При 6.8V изходът трябва да се подравнява малко под напрежението на Zener, показвайки ангажираността на диода и стабилизацията на напрежението.При увеличаване на входа до 7.5V (условие за пренапрежение), изходът трябва да остане значително под входа, около 6.883V, като демонстрира ефективна защита срещу пренапрежение.В зависимост от специфичните нужди на веригата могат да бъдат избрани Zener Diodes с различни напрежения на разрушаване като 3.3V, 5.1V, 9.1V или 10.2V.Тази гъвкавост позволява на дизайнерите да приспособяват защитата на пренапрежението към точните изисквания на приложението, осигурявайки оптимална защита.

Чрез внимателно избор на подходящия Zener DioD и точно симулирането на поведението му при различни условия на напрежение, дизайнерите могат да осигурят здрава защита от пренапрежение.Този подход не само предотвратява повредата на деликатните компоненти на веригата, но също така повишава общата надеждност и производителност на електронните устройства.

Фигура 12: Диаграма на диодната верига на Zener

Как да изберем подходящия диод за защита от пренапрежение?

Изборът на ефективен диод на Zener за защита от пренапрежение изисква няколко критични стъпки, за да се гарантира, че веригата работи безопасно и ефективно при всички условия.

Определете подходящото напрежение на Zener

Определете максималното напрежение, с което веригата трябва да се справи.Например, ако дизайнът посочва, че напрежението не трябва да надвишава 6,8 V, Zener диод с разрушено напрежение от 6.8V би бил идеален.

Ако не е налично точно съвпадение на необходимото напрежение на Zener, изберете най -близката по -висока стойност.Например, за да се предпази от пренапрежения до 7V, 6.8V Zener DioDe би бил подходящ приближение, като ефективно затяга напрежението точно под максималния праг.

Изчислете тока на натоварването и отклонението

Започнете с изчисляване на тока, който обикновено ще тече през товара;Да предположим, че е 50ma.Добавете тока на отклонение, необходим за работата на диода на Zener към тази фигура.Ако диодът на Zener изисква отклонение от 10MA, общото изискване за ток ще бъде 60mA (50mA натоварен ток плюс 10mA отклонение ток).

Определете рейтинга на мощността за Zener DioD

Изчислете разсейването на мощността, като използвате напрежението на Zener и общия ток.С напрежение на Zener от 6,8 V и общ ток от 60mA разсейването на мощността ще бъде изчислено като 6.8V x 0.060a = 0.408 вата.Изберете диод Zener с мощност по -висока от изчислената стойност, за да осигурите надеждност и безопасност.Диод с 500MW рейтинг би осигурил достатъчен марж.

Изчислете стойността на текущия ограничаващ резистор

Определете максималното напрежение, което веригата може да изпита, да речем 13V.Изчислете спада на напрежението през резистора, което е разликата между напрежението на източника и напрежението на Zener: 13V - 6.8V = 6.2V.Използвайки закона на Ohm, изчислете нужната стойност на съпротивлението: спад на напрежението / общ ток = 6.2V / 0.060a ≈ 103Ω.Можете да закръгляте това до стандартна стойност на резистор като 100Ω за практически цели.

Метод за откриване на зенерален диод

За да се идентифицира полярността на зеровите диоди, човек може да започне с разглеждане на външния им вид.Метални капсулирани зонер диоди често разграничават полярността през формата на крайното им лице: плоският край обикновено показва положителния електрод, докато полукръгъл край маркира отрицателния електрод.За пластмасови-капсулирани зенер диоди потърсете цветна маркировка на отрицателния терминал, предлагайки бързо визуално ръководство за полярността.

За по -прецизен метод използването на мултицет, зададен на диодния тест или настройката с ниско съпротивление, като RX1K, е ефективно.Свържете мултицетните сонди към диода - по един към всеки терминал.Обърнете внимание на показаното съпротивление, след което сменете сондите и отново измерете отново.Настройката, която показва по -ниско съпротивление, ще има черната сонда на положителното и червеното на отрицателния терминал.Много високо или много ниско съпротивление и при двете измервания може да показва, че диодът е повреден и не функционира правилно.

Фигура 13: Зенер диоди

При измерване на стойността на регулирането на напрежението на Zener DioD, използването на непрекъснато регулируемо DC захранване е препоръчително.За Zener Diodes, оценен под 13V, задайте захранването на 15V.Свържете диода последователно с 1,5kΩ-ограничаващ резистор между катода и положителния изход на захранването и анода към отрицателния изход.Измерете напрежението през диода с помощта на мултицет;Показаната стойност ще бъде стойността на регулацията на напрежението на диода.

Фигура 14: Общи форми на диод на Зенера

За Zener Diodes със стойности на регулиране над 15V увеличете изхода на захранването до над 20V, за да осигурите точно измерване.Като алтернатива, за диодите с високо напрежение на Zener, може да се използва мегохметър, способен да достави до 1000V.Свържете положителния водещ на мегохмметъра към отрицателния терминал на диода и отрицателния водещ към положителния терминал.Завъртете дръжката на Мегохмметъра с постоянна скорост и прочетете напрежението през диода, като използвате мултицет, докато не се стабилизира при регулиращото напрежение на диода.

Ако по време на тези тестове се наблюдават колебания или нестабилност в стойността на напрежението, това може да показва, че диодът или се изпълнява непоследователно или се повреди, което налага неговата подмяна.

Размер на пакета Zener DioDE

Фигура 15: Размери на пакета на Zener DioDE

Когато работите с Zener Diodes, човек трябва да е запознат с техните физически размери и опаковки.Размерите на тези диоди обикновено се предоставят в инчове, следвайки определени производствени стандарти и предпочитания в индустрията, въпреки че милиметровите размери са достъпни и за справка.

Подробности за очертанията на пакета

Външните размери на пакета на Zener DioD, които включват както диаметъра (BD), така и дължината (BL), могат да бъдат регулирани в определени граници.Тази гъвкавост позволява персонализирано приспособяване в различни приложения, особено когато термичното управление е проблем.Ако пакетът Zener Diode включва термична паста, използвана за подобряване на топлинната проводимост далеч от диода, този елемент трябва да се вземе предвид в общия размер на пакета.Въпреки това, обичайните ограничения за минимален размер за диаметъра (BD) не се прилагат, когато е включена термичната паста.Измерването на дължината (BL) трябва да обхване целия пакет, включена термична паста.

Диаметър на щифта V ariat йони

В Zener Diodes диаметърът на щифтовете може да се различава в рамките на пакета.Този V ariat йон разполага с всякакви нередности в завършек на щифтове или отклонения в участъци, които не включват термична паста.Фактори като дебелина на покритие или незначителни аномалии на производството могат да доведат до разлики в размера на щифта, които са важни за разглеждане по време на процесите на проектиране и сглобяване.

Представяне на символ за диаметър

За да се гарантира яснота в документацията и последователността в инженерните дизайни, размерът на диаметъра в чертежите и спецификациите за Zener Diodes се придържа към стандарта ASME Y14.5M.Този стандарт диктува използването на символа "φx" за представяне на диаметри, насърчавайки еднаквост и прецизност в инженерните чертежи и спомага за поддържането на последователност в производствените спецификации.

Заключение

Развитието на зеровите диоди ги направи незаменими в съвременната електроника, особено в регулирането на напрежението и защитата на пренапрежението.Техните уникални свойства на разпадане на Zener и лавина им позволяват ефективно да обработват колебанията на напрежението.Сравняването на техните структури и операции с тези на сигнални диоди задълбочава нашето разбиране за техните специфични приложения в проектите на вериги.Въпреки че диодите на Zener предлагат ефективна, рентабилна защита на пренапрежение, те също представляват предизвикателства като високо потребление на енергия и необходимостта от ефективно термично управление.Тези проблеми подчертават необходимостта от текущи иновации и оптимизация в дизайна на електронните вериги, за да се използва пълният потенциал на Zener Diodes.

Често задавани въпроси [FAQ]

1. За какво се използва диод на Zener?

Zener Diode се използва предимно за регулиране на напрежението, като се гарантира, че дори ако захранващото напрежение се колебае, напрежението през диода на Zener остава стабилно.Използва се и за защита от пренапрежение, предпазвайки чувствителната електроника от шиповете на напрежението.

2. Какво е защита от пренапрежение?

Защитата на пренапрежението е механизъм за защита на веригата, който предотвратява прекомерното напрежение да повреди електронните компоненти.Той гарантира, че нивата на напрежението остават в безопасни граници за компонентите на веригата.

3. Какви са веригите за защита на пренапрежение?

Защитните вериги за пренапрежение са проектирани да предотвратяват достигането на прекомерното напрежение и увреждането на компонентите.Тези вериги обикновено използват компоненти като диоди на Zener, варистори или преходни диоди на напрежението (TVS), за да притиснат напрежението към безопасни нива по време на шипове на напрежението.

4. Каква е разликата между нормален диод и zener диод?

Основната разлика се крие в обработката на обратното напрежение.Нормалните диоди блокират тока в обратна посока и могат да бъдат повредени, ако обратното напрежение надвишава определен праг.За разлика от тях, Zener Diodes са проектирани не само да блокират обратния ток, но и безопасно да се провеждат, когато обратното напрежение надвишава предварително определено ниво, известно като напрежението на Zener, без повреди.

5. Какъв е принципът на работа на Zener DioD?

Zener Diode работи, като позволява на тока да тече в обратна посока, когато напрежението надвишава напрежението на Zener.Това се дължи на силно легирания P-N кръстовище, което създава тесен регион на изчерпване.Високите електрически полета на този кръстовище позволяват на Zener диода да се провежда обратно, без да се повреди, като по този начин се поддържа стабилността на напрежението в него.Това свойство се използва за регулиране и защита на напрежението във вериги.